好氧發(fā)酵技術(shù)在城市污泥處理中的應(yīng)用

馬超

(黑龍江省城市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，150070)

好氧發(fā)酵技術(shù)在城市污泥處理中的應(yīng)用

馬超

(黑龍江省城市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，150070)

現(xiàn)行污泥處理工藝主要包括高溫好氧發(fā)酵，熱干化，焚燒等需要通過(guò)經(jīng)濟(jì)投資，運(yùn)行成本，占地，能耗，碳排放量，產(chǎn)品出路，工藝安全，成熟度，以及空氣污染等各個(gè)方面進(jìn)行了闡述。文章對(duì)污泥處理工藝選擇，高溫好氧發(fā)酵，熱干化，以及焚燒做了詳細(xì)的闡述。同時(shí)還分析了制約好氧發(fā)酵技術(shù)在污泥處理行業(yè)推廣以及應(yīng)用的因素，經(jīng)過(guò)一些實(shí)踐表明其中工藝以及設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化程度低是制約工藝推廣的最主要障礙。

污泥；工藝；高溫好氧發(fā)酵

1．前言

最近幾年來(lái)，伴隨著城市和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)也開始加速發(fā)展，毋庸置疑，勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生出大量的污泥，目前來(lái)看，污泥處置已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)面臨的一個(gè)重要難題。城市污水處理廠污泥中含有大量有機(jī)質(zhì)以及氮，磷等一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，有機(jī)質(zhì)含量占其干機(jī)質(zhì)總量的 30%～40%以上。污泥中有毒物質(zhì)主要是重金屬和有機(jī)污染物，里面含有大量的病原微生物，細(xì)菌。把城市污水處理廠污泥直接用于填埋或者是用于土地中的利用，會(huì)直接危害到周邊的環(huán)境以及人類的身體健康，通過(guò)淤泥焚燒來(lái)處理，可以在一定程度上減少淤泥的污染，不過(guò)焚燒處理的費(fèi)用非常高，另外，污泥中還含有一定量的有害化學(xué)物質(zhì)，例如可吸附性有機(jī)鹵素等物質(zhì)，這些物質(zhì)的存在不僅會(huì)直接導(dǎo)致污泥處置前預(yù)處理費(fèi)用的增高，同時(shí)在一定條件下也極大的限制了污泥利用以及處置的途徑。污泥處置的設(shè)備構(gòu)筑物投資費(fèi)用非常高，占全部投資中很大一部分的份額，所以說(shuō)科技人員非常有必要去努力去尋求更加高效的污泥處理新技術(shù)。

2．污泥處理工藝選擇

眾所周知，在工業(yè)生產(chǎn)以及生活當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生污水以及淤泥。在污水處理單元操作過(guò)程中產(chǎn)生的污泥需要通過(guò)減容，減量最終實(shí)現(xiàn)達(dá)到穩(wěn)定以及無(wú)毒害的過(guò)程稱為污泥處理，污水廠機(jī)械脫水后的污泥的處理方法大致可以分成污泥高溫好氧發(fā)酵，污泥熱干化，污泥焚燒三種。1、高溫好氧發(fā)酵。所謂高溫好氧發(fā)酵就是在污泥中加入一定比例的膨松劑和調(diào)理劑( 例如秸稈，稻草，木塊或者生活中產(chǎn)生的垃圾等等)，通過(guò)好氧微生物群落在潮濕，有氧環(huán)境下對(duì)廢物中的多種有機(jī)物進(jìn)行吸收，氧化以及分解，最后轉(zhuǎn)化成為腐殖質(zhì)，研究表明，經(jīng)過(guò)好氧堆肥的污泥質(zhì)地疏松，陽(yáng)離子交換量在顯著增加，同時(shí)容重量會(huì)減小，不過(guò)植物利用的營(yíng)養(yǎng)成

分會(huì)增加，好氧分解通常情況下主要是利用嗜熱細(xì)菌群，分解氧化有機(jī)物，最終達(dá)到穩(wěn)定化的處理效果，與此同時(shí)還會(huì)釋放出大量的能量，有機(jī)物生化降解的同時(shí)還伴隨著有熱量的產(chǎn)生，堆肥物料溫度上升至五十五攝氏度左右時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致病原菌以及寄生蟲卵的死亡，大量的熱量就會(huì)促使溫度不斷的升高，而且還會(huì)把污泥中的水分蒸發(fā)掉，最終實(shí)現(xiàn)達(dá)到減量化的目的。2、熱干化。所謂熱干化就是利用熱能間接的把污泥烘干。干化后的污泥呈現(xiàn)出顆?；蛘呤欠勰?，不過(guò)體積變成為原來(lái)的四分之一或者是五分之一，這樣能夠更好的便于儲(chǔ)藏以及運(yùn)輸。因?yàn)楹什粩嗟慕档停⑸锘钚詴?huì)受到一定的抑制，從而可以避免腐敗發(fā)霉發(fā)臭。熱干化過(guò)程的高溫滅菌比較徹底，總的來(lái)說(shuō)，可以達(dá)到相關(guān)的衛(wèi)生指標(biāo)，在一定程度上可以促使污泥性能夠得到全面的改善。20世紀(jì)90年代熱干化技術(shù)開始得到迅速的發(fā)展，2000年的時(shí)候世界干化污泥產(chǎn)量已經(jīng)是1990年時(shí)候的10倍。污泥經(jīng)過(guò)熱干化之后不但可以代替能源而且也可以作為土地利用，不過(guò)，熱干化過(guò)程對(duì)污泥中有機(jī)物并沒(méi)有起到降解的作用，所以在土地利用的過(guò)程中仍然存在著很多的限制。熱干化的缺點(diǎn)主要是耗熱量較大，如果說(shuō)沒(méi)有廉價(jià)的燃料或者熱源加以利用，處理成本會(huì)更加的高，熱干化和焚燒工藝相結(jié)合，可以通過(guò)利用焚燒的熱能干化污泥，間接的來(lái)減少部分熱干化所需要補(bǔ)充的相關(guān)能耗。3、焚燒。污泥焚燒的優(yōu)點(diǎn)是不但可以迅速而且還能最大限度地實(shí)現(xiàn)減量化，而且還可以徹底的消滅病原菌以及一些有害的微生物，污泥焚燒的熱能可以回收用，然后作為污泥干化的補(bǔ)充熱能，在整個(gè)焚燒過(guò)程中有機(jī)污染物可以被氧化，灰燼中的重金屬的活性會(huì)隨之降低。污泥焚燒的缺點(diǎn)不但是高成本，與此同時(shí)還伴隨著的各種污染，例如廢氣，噪聲，震動(dòng)，熱，廢渣以及輻射。焚燒還需要消耗大量的能源，雖然可以回收一部分的熱能，仍然有一部分能源得不到收回，所以在根本上還無(wú)法大幅度的降低能源消耗，毋庸置疑，所需費(fèi)用非常的高，而且還存在著煙氣污染問(wèn)題以及廢渣的填埋處理問(wèn)題，同時(shí)污泥有機(jī)質(zhì)不能得到循環(huán)利用。世界上很多國(guó)家都不主張對(duì)污泥進(jìn)行焚燒。

3．總結(jié)

最近幾年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，以及國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的不斷傾斜，好氧發(fā)酵技術(shù)目前已經(jīng)成為解決城市污泥出路的主流工藝。智能化污泥好氧發(fā)酵技術(shù)因?yàn)樽陨砭哂行矢?，成本低，運(yùn)行穩(wěn)定等一系列的優(yōu)勢(shì)，從總體上代表了好氧發(fā)酵技術(shù)的發(fā)展方向。我國(guó)是發(fā)展中的國(guó)家，各項(xiàng)技術(shù)還處于起步階段，現(xiàn)階段來(lái)看污泥好氧發(fā)酵技術(shù)的推廣以及應(yīng)用，仍然存在著一些制約因素，其具體表現(xiàn)主要是在工藝和設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化以及規(guī)范化程度，這些都需要進(jìn)一步的提高。因?yàn)槟軌虺袚?dān)污泥好氧發(fā)酵工程的設(shè)計(jì)單位比較少，工藝設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化程度相對(duì)來(lái)說(shuō)比較低。另外有些工程臭氣污染比較嚴(yán)重，有些地區(qū)調(diào)理劑供應(yīng)量還不夠充足，大眾對(duì)發(fā)酵產(chǎn)品還不能夠接受，為了能夠促進(jìn)好氧發(fā)酵技術(shù)的廣泛推廣以及應(yīng)用，相關(guān)企業(yè)以及研究機(jī)構(gòu)需要不斷的進(jìn)行完善技術(shù)方案，從而可以推進(jìn)工藝的標(biāo)準(zhǔn)化以及設(shè)備的成套化，同時(shí)還需要加大力度來(lái)宣傳，目的是為了能夠提高大眾對(duì)好氧發(fā)酵工藝的認(rèn)同度。

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1007-6344（2015）08-0130-01